Инновация: Цифрлық теміржол моделі

Географиялық ақпараттық жүйелер – бұл көптеген салаларда, соның ішінде көлік қатынасында тиімді ақпараттық технология. Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетіндегі Жерді қашықтықтан зондтау орталығының директоры Бақыт Сахариевтің айтуынша, көлік инфрақұрылымына қызмет көрсететін мамандарға және тасымалдаушылар мен жолаушыларға көлік желілері мен объектілері туралы ақпарат қажет. Ал қазіргі карталар заманауи талаптарға толық сай келеді деу қиын.

Геоақпараттық жүйе (ГАЖ) түрінде ұсынылатын теміржол моделі қазіргі уақытта осы саладағы кез келген кәсіпорынның өндірістік қызметінің негізін құрайды. Теміржолдарды пайдалану саласындағы әлемдік тәжірибе көрсеткендей, бұл ағымдағы және перспективалық жоспарлау мен жобалауды және теміржол жұмысын жедел жүргізу үшін қажет. Орталық басшысының айтуынша, қазір көлік қатынасы туралы ақпаратты қажет ететін пайдаланушылардың ауқымы кең. Бірақ қазіргі отандық теміржол саласында ҚазҰУ мамандары ұсынып отырғандай электронды-векторлық карта жоқ.

– Олардың қолында тек растрлық карта (картаның сканерленген көшірмесі – ред.) бар, – дейді Бақыт Сембайұлы. – Ал біз жасайтын электронды картаны бірнеше рет редакциялап өзгертуге, веб-порталға шығаруға болады әрі интернет қолданушыларына қолжетімді. Қазіргі заманда авто және теміржолдың электронды карталары тек сол саланың қызметкерлеріне ғана емес, жолаушыларға, жол жөндеушілерге, диспетчерлерге керек. Мысалы, жеке теміржол компанияларын Көлік комитеті бақылайды. Осы тұрғыда электронды карта өте пайдалы. Өйткені теміржолдың әрбір сантиметріне дейін көріп отыруға мүмкіндік береді.

Уақыт өте келе, ғарыштық түсірілімдерді пайдаланып, жаңадан түскен жолдарды, өзгерістерді енгізуге болады. Электронды картаның ішінде мәліметтер базасы бар. Теміржол қасындағы стансалар, инфрақұрылымдар мен жол өткелдерін семафордан бастап, әрбір рельске дейін картаға тіркеу қиындық туғызбайды. Қазіргі ғарыштық технологиялардың мүмкіндіктері осындай. АҚШ, Франция, Қытайдың жер серіктері 1 метр немесе 33 сантиметрді 1 пиксельге сыйғызып түсіре алады.

– Мұндай жағдайда біз кез келген рельстің шпалаларын көріп отырамыз. Электронды карта жасау барысында біз ғарыштан түсірілген кескіндерді ғана қолданбаймыз. Кейбір учаскелерде дронды немесе лазерді пайдалана отырып, барлығын біріктіріп интеграциялау арқылы маңызды электронды жүйе жасаймыз. Мысалы, жұмысшы теміржолдың кез келген жеріндегі ақауды электронды картаға планшет арқылы белгілеп көрсетеді. Диспетчер сол арқылы өздерінің ситуациялық орталықтарына хабар береді. Ары қарай басшылар қалай әрекет етуге болатынын шешеді, – дейді директор.

Бұл технологиялардың көмегімен қаражат көлемін оптимизациялауға болатыны айтпаса да түсінікті. Өйткені мамандар теміржолдың ұзындығын кординат бойынша анық біледі. Теміржолға қанша тас керек, рельстің ұзындығы, қанша электр сымы қажеттігі жөнінде дәл мәліметтер болғандықтан, компания артық шығынға ұшырамайды.

Қазіргі таңда диспетчерлер пойыздың қайда кетіп бара жатқанын машинистердің айтуы арқылы белгілеп отырады. Ал электронды жүйе арқылы картадан объектінің орналасқан жерін көріп отырасыз. Әрбір пайдаланушыға рұқсат етілген ақпарат көлемі әртүрлі. Мәселен, мамандарға арналған мәліметтер базасындағы кестелер жолаушыларға қолжетімсіз. Оларға тек жолдың бағыты, жол бойындағы стансалар туралы ақпарат қана ұсынылады.

– Мұндай жұмыспен бұрын да айналысқанбыз. Мысалы, осыған дейін «Алматы-1» теміржол вокзалын ғарыштан түсірген кезімізде 1 пиксельге 50 сантиметр сыятындай кескінге қол жеткіздік. Сондықтан бұл жерде рельстерді анық көреміз. Біз бұл түсірілімдерді векторизация жасаймыз, яғни суреттегі жолдарды сызып көрсетеміз. Бұл компьютерде өте аз орын қажет етеді. Ал ғарыштық суреттер көп орын алады. Өйткені суреттің әрбір нүктесі файлға жазылады. Ал векторлық картада әрбір сызық бағдарламада функциямен жазылады. Мысалы, ғарыштық сурет 100-500 мегабайт болуы мүмкін. Ал осыны векторизация жасасақ, көп болса 50 килобайт болады. Векторизацияда үш қана объект болады: нүкте, сызық, полигон. Осы үшеуімен электронды картада кез келген суретті сыза аламыз, – дейді Бақыт Сахариев.

Университетіміздегі Жерді қашықтықтан зондтау орталығының мамандары Мақат­ – Индер – Орал теміржолының маршрутын да алдын ала картаға түсірген екен. Бұған қарап компания өкілдері өздеріне қажетті қаражатты тура есептеп біле алады. Сонымен бірге ғарыштық суреттер арқылы теміржол бағытының рельефін есептеуге болады. Орталық дрон арқылы әрбір ақпараттың дәлдігіне көз жеткізеді. Осылайша тапсырыс беруші қанша топырақ қазу керек, ойыс жерлерді тегістеу үшін үстінен қанша топырақ тасталу қажеттігі жайында анық ақпарат алады.

Бақыт мырзаның сөзінше, теміржол кейде таудың қасынан, өзеннің маңынан өтеді. Ол жерлерде тау көшкіні, су тасқыны болу қаупі жоғары. Электронды жүйе арқылы осындай апаттан сақтану жолдарын пайдалануға болады.

– Сонымен бірге SuperMap бағдарламасын пайдалана отырып, теміржолға арналған интеллектуалды интерфейс, яғни геопортал жасай аламыз. Бұл геопорталды компанияның ситуациялық орталықтарында пайдаланады. Ал біз ондағы мәліметтерді ғарыштық түсірілімдердің негізінде жаңартып отырамыз. Интеллектуалды интерфейс дегеніміз – автоматты жұмыс аймағы десек те болады. Оған электронды картадан бөлек, математикалық модель бойынша бағдарлама жасап, кейбір функцияларды кіргіземіз. Мысалы, екі стансаның арасындағы жол ұзындығын автоматты түрде есептеп бере алады. Теміржолдың екі жағында ағаш өспейтін, үйлер салынбайтын ашық жер болуы керек. Соның барлығын геопорталда қарап, анықтап отыруға болады. Сонымен бірге мәліметтер базасына жекеменшіктегі теміржолдарды тіркей аламыз. Компанияның иесі, сертификаты, пайдаланып отырған қауіпсіздік шаралары қандай деген ақпараттармен толықтырамыз. Бұл жұмыс күшіне түсетін салмақты едәуір жеңілдетеді, – дейді орталық басшысы.

Өздеріңіз білетіндей, кейбір теміржолдың бойында жол өткелдері болады. Соның кейбірінде шлагбаум жоқ. Сондай өткелдерге видео-бақылау орнатуға болатынын айтқан Бақыт Сембайұлы осы арқылы теміржол бойындағы қауіпсіздік шараларын күшейтуге болатынын жеткізді.

– Оны ситуациялық орталықтар тікелей көріп отырады. Шлагбаум дұрыс жұмыс істеп тұр ма, теміржол бойында көліктер тоқтап қалмады ма дегендей мәселелерді дәл уақытында анықтауға болады. Мысалы, Алматы маңында осыдан бір-екі жыл бұрын көлік кептелісі кезінде автобус пойыз жолдың бойында қалып қойғандықтан, үлкен жол апаты болды. Егер сол жерде видео-бақылау арқылы геопорталға ақпарат келіп түскен болса, диспетчерлер машиниске дер кезінде ескерткен болар еді. Міне, апатты жағдайдың алдын алу үшін осындай инфрақұрылымдар қажет-ақ, – деп түйіндеді Б.Сахариев.

Иә, статистика бойынша әуе қатынастарына қарағанда жер бетіндегі транспорттар тоғыз есе жиі апатқа ұшырайтын көрінеді. Демек, инновациялық технологияның көмегіне жүгініп, қауіпті сейілту қажеттілігі туып тұр. Ғалымдар шешімін де ұсынып отыр. Біздің мақсатымыз – «Заманың түлкі болса, тазы боп шал» демекші, жаңа жобалардың мүмкіндіктерін сарқып пайдалану.

Кәмила ДҮЙСЕН